تحلیل تجربی و عددی سایش حاصل از برخورد ذرات به سطح ناهموار

در بسیاری از کاربردهای صنعتی با برخورد ذرات میکروسایز روی سطح هدف مواجه می شویم از این رو مطالعات بسیار زیادی برای فهم مکانیزم آسیب ناشی از این پدیده و همچنین شناسایی پارامترهای تأثیر گذار روی این پدیده و بررسی میزان تأثیر آن ها روی نرخ فرسایش انجام شده است. در همه ی این کارها سطح هدف به صورت سطح صاف در نظر گرفته شده است و کارهای کمی روی سطح زبر صورت گرفته است. در حالی که در واقعیت و در مقیاس میکرو، سطح کاملاً صاف قابل تصور نیست. در این کار برخورد ذرات میکروسایز روی سطح زبر با استفاده از روش تجربی و عددی مورد بررسی قرار گرفته است. دربررسی تجربی، بررسی مکانیزم آسیب در سطح زبر و شناسایی نواحی مختلف ایجاد شده در اثر برخورد ذره انجام شده است و یک بیان دائمی گزارش شده است که بیانگر وجود یک حفره ی بیضوی شکل در محل برخورد، یک ناحیه ی متراکم شده در زیر محل برخورد و انتشار ترک در پایین ناحیه ی متراکم شده می باشد. نتایج حاصله در کار تجربی در مطالعه عددی جهت معتبر شدن مدل استنباط شده است. علاوه بر آن برای تأیید شدن مدل از مطالعات قبلی نیز استفاده شده است. پارامترهای ذره با استفاده از مطالعات قبلی روی سطح صاف، معرفی شده است این پارامترهای شامل سرعت، اندازه، جنس چگالی، شکل، زاویه ی برخورد و محل برخورد می باشند. با استفاده از کار عددی، نرخ فرسایش بر حسب هر کدام از این پارامترها بر حسب یک رابطه ی توانی ساده بیان شده است و با کارهای تحلیلی قبلی روی سطح صاف مقایسه شده است. نتایج نشان داد که شکل سطح به عنوان یک پارامتر تأثیرگذار روی نرخ فرسایش می باشد.